Characterization of antimicrobial resistance in bacteria, including plasmids, through the development of a generic NGS-based workflow

Door het (over)gebruik van antibiotica is de prevalentie van antimicrobiële resistentie (AMR) bij bacteriën sterk toegenomen. AMR vormt een wereldwijde bedreiging voor de volksgezondheid. Een belangrijke factor die AMR zo problematisch maakt, is hoe gemakkelijk het zich tussen bacteriën verspreidt o.a. via plasmides. AMR kan zich via (in)directe routes tussen mens, dier en omgeving verspreiden, waardoor het een One-Health probleem is. De introductie van Next-Generation Sequencing (NGS) heeft het mogelijk gemaakt om de genetische context van AMR genen in één test te bepalen. Short-read technologie is zeer nauwkeurig maar heeft moeite met repetitieve regio’s in plasmides, terwijl long-reads deze wel kunnen overbruggen maar lagere nauwkeurigheid en hogere DNA eisen hebben. Hybrid assemblies combineren de voordelen van beide. In dit project is een gebruiksvriendelijke NGS-workflow ontwikkeld, van DNA-extractie tot data-analyse. Vergelijkingen toonden aan dat hybrid assemblies van hoogwaardige DNA-extracties de meest complete resultaten geven. De workflow werd toegepast in verschillende casestudies waarbij traditionele methoden niet voldoende zouden zijn geweest om het volledige AMR-profiel en de genetische context/locatie te achterhalen, waardoor een proof-of-concept werd geleverd voor de ontwikkelde workflow. De ontwikkelde workflow maakt karakterisering van AMR genen en plasmiden mogelijk en is kosteneffectief inzetbaar voor routinematige AMR surveillance binnen een One-Health context.